中國首次在實驗室實現(xiàn)人工合成淀粉

二氧化碳能合成淀粉嗎？對這個貌似天方夜譚的問題，中國科學家歷時6年多科研攻關給出肯定和詳細的答案。繼上世紀60年代在世界上首次完成人工合成結晶牛胰島素之后，中國科學家又在人工合成淀粉方面取得重大顛覆性、原創(chuàng)性突破——國際上首次在實驗室實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成。

由中國科學院天津工業(yè)生物技術研究所（中科院天津工業(yè)生物所）主導完成的人工合成淀粉重大科技突破進展成果論文，北京時間9月24日凌晨在著名國際學術期刊《科學》在線發(fā)表，從而為從二氧化碳到淀粉生產(chǎn)的工業(yè)車間制造“打開了一扇窗”。

這一人工途徑的淀粉合成速率是玉米淀粉自然合成速率的8.5倍，向設計自然、超越自然目標的實現(xiàn)邁進一大步，為創(chuàng)建新功能的生物系統(tǒng)提供新的科學基礎，也將為未來從二氧化碳合成淀粉開辟嶄新道路，使未來淀粉的工業(yè)化生物制造成為可能。

業(yè)內專家稱，如果未來二氧化碳人工合成淀粉的系統(tǒng)過程成本能夠降低到與農(nóng)業(yè)種植相比具有經(jīng)濟可行性，將會節(jié)約90%以上的耕地和淡水資源，避免農(nóng)藥、化肥等對環(huán)境的負面影響，推動形成可持續(xù)的生物基社會，提高人類糧食安全水平。同時，最新研究成果實現(xiàn)在無細胞系統(tǒng)中用二氧化碳和電解產(chǎn)生的氫氣合成淀粉的化學-生物法聯(lián)合的人工淀粉合成途徑（ASAP），為推進“碳達峰”和“碳中和”目標實現(xiàn)的技術路線提供一種新思路。

中科院天津工業(yè)生物所介紹說，淀粉是糧食最主要的成分，同時也是重要的工業(yè)原料。目前，淀粉主要由玉米等農(nóng)作物通過自然光合作用固定二氧化碳生產(chǎn)，淀粉合成與積累涉及60余步代謝反應以及復雜的生理調控，理論能量轉化效率僅為2%左右。農(nóng)作物的種植通常需要較長周期，需要使用大量土地、淡水等資源以及肥料、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。糧食危機、氣候變化是人類面臨的重大挑戰(zhàn)，糧食淀粉可持續(xù)供給、二氧化碳轉化利用是當今世界科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略方向。而不依賴植物光合作用，設計人工生物系統(tǒng)固定二氧化碳合成淀粉，是影響世界的重大顛覆性技術。

中國科學家在淀粉人工合成方面取得的重大顛覆性成果，也獲中外同行專家高度評價，不僅對未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、特別是糧食生產(chǎn)具有革命性的影響，而且對全球生物制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義，將在下一代生物制造和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中帶來變革性影響。（據(jù)中新社9.23訊）